红外InGaAsP光电阴极研究

本文主要对阈值波长可达1.25μm的InGaAsP光电阴极进行了详细的研究。在国内首次实现了在0.5μm～1.25μm波段范围内具有光电响应的半导体光电阴极。用Cs和O₂激活后得到的光电阴极在1.06μm处的反射式光电灵敏度为3.4mA/W,量子效率为0.4%。本文还对激活表面及热清洁工艺进行了系统地分析,确定出了最佳的表面清洁温度及时间。     

1.55um InGaAsP DFB-DC-PBH laser diodes

1.55μm DFB-DC-PBH laser diodes with low threshold current and high temperatureCW-SLM operation have been successfully manufactured in our laboratory by using an im-proved liquid phase epitaxy procedure with three steps.An n-type InP buffer layer,an un-doped InGaAsP active layer(λ=1.55μm,0.1μm thick)and an undoped InGaAsP guidinglayer(λ=1.30μm,0.25μm thick)were firstly grown on a n-type InP substrate.Then asecond order uniform of λ/4 shifted grating with period of 470.0 nm was prepared on theguiding layer by holographic lithography.To achieve λ/4 phase shift,the holographic expos-     

InGaAsP分别限制量子阱激光器

长波长InGaAsP量子阱激光器,以其低阈值、窄光谱线宽和高的调制频带宽等优良特性而成为大容量通信的基础。为此,我们利用低压MOVCD技术生长了1.62μm和1.3μm的InGaAsP材料,测得其77K光荧光(PL)谱线半峰高宽分别为18.7meV和28meV.利用X射线双晶衍射测得两种材料的晶格失配度不大于1×10^-3.并生长了四个不同阱宽的InGaAsP/InP量子阱结构,测得77K温度下的PL谱,分析了阱宽对发光波长及半峰宽的影响,并提出在量子阱激光器中减小界面层影响的方法。在此基础上,生长了分别限制量子阱激光器结构,并利用质子轰击制备出条形结构激光器,测得其最低阈值电流为100mA.直流工作光谱峰值波长为1.52μm左右,单面输出外微分量子效率约为36%.     

InGaAsP—InP大光腔结构激光器

本文针对影响InGaAsP-InP激光器温度特性的各种因素,设计并制备了大光腔(LOC)结构激光器.实验表明,这种结构改善了激光器的温度稳定性,获得了低阈值(宽接触型器件J_(th)≈2.5kA/cm~2),高功率(脉冲输出3W)和高特征温度(T_o=150K)器件.     

可集成的高效率InGaAsP相位调制器

GaAs-AlGaAs和InGaAsP-InP体系光电波导调制器已日益引起人们的兴趣。预计它们可以用于高速光通信,相干光通信和激光陀螺。 本文报道一种用耗尽边带传输加反向偏压p-n结结构的高效InGaAsP/InP相位调制器。该调制器用液相外延、湿法腐蚀和常规工艺制备。这种波导禁带波长1.3μm的调制器在1.52μm波长观察到很大的相位移效率,对TE模和TM模来说分别为60°/V·mm和43°/V·mm。     

InGaAsP/InP边发光管特性的研究

用液相外延技术生长的外延片,制成了SiO2条形限制的InGaAsP/InP边发光管,100mA下光功率1mW,最高值1.3mW,发射波1.31μm,半宽860A。研究了外延材料特性(如p-n结位置,有源层厚度和浓度)对器件光功率,光谱特性,和Ⅰ-Ⅴ特性的影响。有源层厚度(d)对光功率和光谱半宽有重要影响,p-n结不偏位的器件,光谱特性为单一的长波长发射蜂,具有正常的Ⅰ-Ⅴ特性。p-n偏离有源层的器件,光谱特性除长波长发射峰外,尚有9700A的InP发射峰,其Ⅰ-Ⅴ特性具有异常特性,导通电压>0.9V。     

高效率PBRS InGaAsP/InP LED的研究

用于单模光纤系统的平面隐埋脊型(PBRS)InGaAs P/IuP DH LED已研制成功.本文对材料和器件设计作了简要描述.异质结晶体系采用二次液相外延生长,器件具有斜胶面受激抑制结构和平面隐埋脊型有源区,用激光焊接金属化封装技术使器件与单模光纤耦合对接.波器件在单模光纤中的入纤功率达35μW,是国内已见报道中最高的结果,带宽195MHz.在四次群传输实验中,无中继传输距由大于20公里.     

1.55μm InGaAsP/InP LED的研究

本文报导了1.55μm InGaAsP/InP LED的制造工艺和性能测量.在100mA正向电流下,LED与多模光纤和单模光纤耦合后的出纤功率分别为20～30μW和2—4μW.讨论了获得准确p-n结位置的方法.     

晶格小失配InGaAsP材料特性及太阳电池应用

Ⅲ-Ⅴ族太阳电池效率的持续提升要求对能量转换材料的带隙宽度进行更细致划分,以实现对全光谱的高效利用。在短波红外波段,四元InGaAsP混晶材料因在带隙宽度和晶格常数的调节上具有很好的可操作性,是一种极具潜力的短波红外光电转换材料。本文对InGaAsP材料生长及子电池器件制备进行了研究,通过时间分辨荧光光谱、高分辨X射线衍射等表征手段对室温下晶格失配的InGaAsP材料进行了测试分析。实验结果表明,在一定程度负失配生长条件下,InGaAsP材料质量随着负失配程度逐渐提高。在后续电池制备过程中,一定程度负失配同样有助于电池器件性能提升,制备的单结电池开路电压由晶格匹配时的633 mV提高到负失配条件下的684 mV,从而为高效多结太阳电池的应用提供了新的技术路线。     

Thermal Behaviour for InGaAsP／InP Multi-Quantum-Well Superluminescent Diodes

Using a two-dimensional thermal flow model, we calculate the thermal resistance and the temperature distribution of InGaAsP/InP multi-quantum-well superluminescent diodes. The influence of lateral chip size and composition are evaluated. The results reveal that when the injection power reaches 1 W, temperatures in the active region rises up to almost 5OK. The width and length of the chip also have strong influence on the thermal resistance that can reach two orders of magnitude. The thermal resistance will change from 290 K/W to 68 K/W when the chip width increases from 500μm to 2500μm, and a similar result exists for the length. There is small effect on thermal resistance for active width. In view of the characteristics of output power versus the input current under pulsed and continues currents, the fitted experimental thermal resistance matches well with the measured results.     

自集成透镜InGaAsP／InPDHLED及其离子束铣技术

本文报道在国内首次采用离子束铣技术研制自集成透镜InGaAsP/InP DH LED的实验结果。采用烘烤正性光致抗蚀剂来形成球状掩膜适合于离子束铣,且重复性很好。为了获得光洁的刻蚀表面,刻蚀条件均已最优化。     

高掺杂InGaAsP材料的荧光光谱和Moss-Burstein移动

本文研究了77K下,n型InGaAsP材料的阴极荧光。利用导带到类受主能级跃迁的模型,考虑到高掺杂样品带尾效应的影响,计算了高掺杂样品阴极荧光光谱随掺杂浓度变化的Moss-Burstein移动。理论计算结果与实验值较好地符合。     

Actively mode-locked 1.3 and 1.55 μm InGaAsP diode lasers

Active mode-locking of uncoated InGaAsP diode lasers having an external diffraction grating cavity was investigated experimentally. A high frequency r.f. signal and short-duration electrical pulses were used to drive the lasers. The pulse duration was measured by an ultrafast streak camera. Pulses as short as 13 ps at 1.3m and 29 ps at 1.55m were generated at a repetition rate of 1 GHz. The reason for obtaining broader pulses from the 1.55m laser which had the same structure as the 1.3m diode laser is explained.Formerly with GEC Hirst Research Centre, Wembley, Middlesex, UK.     

InGaAsP半导体激光器中的近简并四波混频

对InGaAsP半导体激活层中的近简并四波混频进行了理论分析和数值计算.实验观察了在工作波长为1.53μm的InGaAsP分布反馈(DFB)半导体激光器和外色散腔(EDC)半导体激光器中的近简并回波混频.观察到了透射增益对频率失谐的明显的不对称性.实验结果证实了载流子寿命应为～200—300ps. 关键词：     

集成透镜InGaAsP/InP DH LED特性研究

本文设计与制作了集成球透镜1.3μm InGaAsP/InP DH LED,并对集成透镜LED的频响特性,光强远场分布以及与光纤的耦合特性等方面进行了测试分析.研究结果表明,球透镜LED与标准光纤的耦合效率较之乎面型LED有显著提高,达7.5%,器件截止频率也比平面型LED提高的20%,最高截止带宽达425MHz.     

InGaAsP SBH激光器光束质量的非傍轴分析

计算了InGaAsPSBH激光器的TE₀₀模,并利用非傍轴矢量矩理论,分析了平行于p-n结方向上的光学质量因子M_y²在以往有关M²的计算中,往往忽略了包层中光场的贡献,因此得出M²小于1的结论当半导体激光器的激活层的尺寸远小于发射波长时,大部分光场将渗透到包层中,因此,包层的光场是不能忽略的考虑到激活层和包层中的光场对M²的影响,给出了非傍轴半导体激光M²的精确表达式结果表明,M_y大于1.     

InGaAsP/InP双异质结发光管频响特性的研究

本文研究了光纤通信用1.3μmInGaAsP/InP双异质结发光管的频响特性。结果表明:器件有源区掺杂浓度;有源层厚度;注入电流;光谱特性;P-n结特性等因素,对发光管的频响特性有重要影响。老化前有源区DSD的存在与否对频响无明显关系。     

InGaAsP有源光子带隙超快全光开关的研究

本刊讯 武汉光电国家实验室光电子器件与集成研究部王涛教授对基于InGaAsP／InP共振光子晶体的全光偏振开关进行了研究。由于这种材料能够应用于通信波段，并且为了避免载流子累积效应而采用近共振激发，这时光学斯塔克效应成为驱动光开关的最主要的非线性机制。当量子阱周期满足布拉格条件且布拉格频率等于重空穴激子共振频率时，在其附近的光子能带结构形成一个光子禁带，当线宽较窄的控制光也落在禁带中时光开关具有很大的非线性以及ps的恢复时间。     

InP/InGaAsP多量子阱自发辐射谱的解析函数

利用洛伦兹线型函数、高斯线型函数和Sech线型函数对InP/InGaAsP多量子阱自发辐射谱进行拟合,采用莱文贝格-马夸特算法,得到上述三种函数的解析表达式.研究结果表明:高斯线型光谱拟合函数的中心波长为1548.651nm,谱线半极大全宽度为61.42 nm,功率补偿为0.00212 mW,拟合优度为0.99191,残差平方和为2.26505×10~(-6).高斯线型拟合的拟合优度最大,残差平方和最小,且各数据点的残差值分布在±0.0001之间,分布比较均匀.高斯线型函数具有较高拟合度.